建筑节能外墙保温材料防火性能研究

发表时间:2021/7/26   来源:《工程建设标准化》2021年4月8期   作者:高鹏
[导读] 近年来,我国加大对于环境保护和能源节约力度,经过不断努力已经取得了非常不错的成就。
        高鹏
        河北省产品质量监督检验研究院 河北 石家庄 050227
        摘要:近年来,我国加大对于环境保护和能源节约力度,经过不断努力已经取得了非常不错的成就。随着社会经济的发展,能源问题凸显,环保节能成为时代发展的主流。我国建筑行业也通过运用保温材料向绿色节能方向发展,但易燃的有机类保温材料的大规模应用也造成了建筑火灾事故的频发,给人们的生命财产安全构成严重威胁,阻碍了国家和社会的和谐发展。
        关键词:建筑节能;外墙保温材料;防火性能
        引言
        我国经济建设的快速发展,人们生活水平的提高,人们对于居住环境和工作环境的要求与日俱增。目前,绿色建筑成为我国一个重大课题,在施工过程中如何克服不同地区温度、气候差异实现建筑保温是主要问题。建筑保温材料引发的无数火灾又让人们看到保温材料防火性的重要,建筑外墙的有效防火是对高层住户生命的保障。
        1建筑外墙保温节能技术的作用
        1.提升建筑的耐久性,在建筑工程中,采用外墙保温材料能够确保建筑物的外墙适应外界环境的温度差异,从而减少温度对建筑物外墙砌砖、混凝土结构的影响。在夏季,外墙保温技术可以避免温度过度升高导致建筑物外墙因高温下湿度减少导致干裂等问题;而在冬季,面对寒冷的外界温度,外墙保温技术能够显著避免外墙的温度流失,并减少湿度含量,有效的避免了热应力所导致的外墙裂缝、变形等问题发生,这些都有助于提高建筑的耐久性。2.改善建筑内部的居住舒适度,外墙保温节能技术的应用,使得建筑物的室内的热量交换趋于平衡,即便是在外界高温或者严寒的情况下,建筑室内仍然能够保持相对稳定的温度。这不仅有助于减少建筑对采暖、空调等设备的依赖程度,而且为居住在建筑物内的居民提供了更舒适的环境。3.降低建筑成本,在建筑外墙中应用外墙保温技术,相对单位平方米的成本要高于正常建筑工程外墙施工的成本。但是相比较而言,采用外墙保温节能技术能够显著提高建筑物的内部面积,单位面积的施工成本实质上存在一定的下降。同时,节能技术所带来的建筑物的能源消耗降低也降低了建筑的整体成本。因此,综合来看,建筑外墙保温技术的应用有助于降低建筑的综合成本,具有客观的经济效益。
        2建筑节能外墙保温材料防火性能
        2.1建立健全的外墙保温系统施工质量管理体系
        在匀质改性防火保温板外墙保温系统施工过程中,工作人员需要结合现场具体情况,提出具体的质量管理措施与施工质量保证制度。工作人员需要分析市场环境变化,提出施工质量考核指标体系,量化现场各工序施工质量要求,将其作为现场各方人员参与施工活动的基准依据,以此约束匀质改性防火保温板外墙保温系统的施工行为,禁止出现违规作业的情况,从而保障匀质改性防火保温板外墙保温系统施工质量稳定。
        2.2用于外墙保温的有机材料性能分析
        我国建筑体系中主要采用有机保温材料作为外墙外保温材料,这种材料能有效降低能耗,其中模塑聚苯板、挤塑聚苯板、硬泡聚氨酯等在实际施工中的运用较多。模塑板是以可发性聚苯乙烯珠粒为原料的有机材料,这种材料中含有挥发性液体发泡剂,经加热发泡后在模具中成型就得到这种保温板材。挤塑板是聚苯乙烯树脂经挤压制造出的板材,它拥有连续表层及闭孔式蜂窝结构。与模塑板比,强度、保温性、抗水汽渗透性都更优,浸水状态下仍能保持保温性能和强度性能,但其阻燃防火性能较弱。硬泡聚氨酯材料中一般添加有阻燃剂,所以其阻燃性能有很大改善。这三种材料均能通过B1(C)级燃烧性能试验,符合GB/T29906-2013、GB/T30595-2014、JGT420-2013规定。三者的单体燃烧实验显示,遇火后,模塑板出现燃烧现象,但火势蔓延慢且范围小,挤塑板遇火迅速燃烧且火速与范围较模塑板都更为严重,而硬泡聚氨酯火焰蔓延迅速且范围最广,还会产生刺激性气体。


        2.3科学布置外墙保温系统
        1.结合建筑项目外墙的实际情况选择保温材料,并且根据保温材料的种类选定契合的施工技术,例如,刚建成的建筑宜选择能够满足建筑外墙保温系统阻隔火焰传播能力需求的保温材料,在选定施工材料后,还要针对建筑的防火性能展开测试,根据测试结果布置相应的防火措施,兼顾外墙保温系统的保温与防火性能。2.针对已经使用可燃性建筑外墙保温材料的建筑,需要将防范火焰传播作为保温系统的构建重点,例如,以建筑构造为基础对竖向与横向的分隔工作进行调整优化。3.针对建筑火焰的传播特点进行研究,提前制定相应的防治措施,实现与建筑外墙保温材料的合理分隔,这样可以抑制火灾隐患的进一步蔓延。此外,为提升外墙保温系统的应用质量,还要对其外表层进行防护处理,例如,采用水泥砂浆对外表层进行涂抹,强化建筑工程的整体防火性能。
        2.4防火性能
        在建筑尤其是高层建筑中,火灾的危害极其巨大,从保障建筑用户生命财产安全、降低损失的角度,要求建筑外墙保温材料能够具备良好的防火性能,保障建筑的使用安全,因此,防火性能是建筑外墙保温材料未来发展的一个重要方向[4]。相关研究结果显示,将防火型石膏板融入保温材料的方式,能够切实提高材料的防火性能,减少火灾带来的危害;利用具备防火性能的泡沫进行外墙保温材料的生产制作,也可以提高建筑外墙的防火性能。因为在防火型泡沫中添加有阻燃剂,火灾发生时,阻燃剂可以有效避免防火材料外壳的燃烧,避免火势的蔓延。
        2.5改进建筑施工技术,规范建筑施工标准
        首先控制建筑施工中材料进场环节,出台相关标准和法律法规,严查保温材料的质量,严禁不合格的产品用于建筑施工。其次,改进施工技术,采用更加合理的围护保温体系,采用预制保温板等手段,降低施工难度。同时,还应通过改进建筑门窗、增加分隔防火带等手段,降低建筑外墙火灾对建筑内部人身财产安全的影响。
        3我国墙体外保温系统在防火安全性上的局限
        我国外墙保温系统在防火安全性上与欧美发达国家相比还存在一定局限。由于技术原因,我国的保温材料与欧美等国相比还有一些差距。岩棉是一种优质高效的保温材料,有良好的保温隔热性能且适用范围广、防火无毒、使用寿命长,是建筑等行业公认的性能优良的材料,在欧洲的建筑市场中它也被大量运用,仅北欧岩棉的人均消耗便达到20kg。在国内,却由于抗拉强度及吸水率等技术性能指标与国外产品相差甚远而无法得到广泛运用。另外,国内的地域差异大并且冬夏季温、湿度等差异也很大,大部分地区四季分明,冬季和夏季的墙体温度与水蒸气压力相差甚远,所以岩棉系统的高吸湿性和吸水性也是很大的局限。此外,我国与国外建筑的类型差异较大也是造成局限性的一大原因。欧美国家普遍以低矮多层的建筑为主,且住宅间的距离也较远,而我国因经济快速发展,城市中主要以中高层、高层甚至是超高层建筑为主,且建筑内人口密度也极大,所以较之国外,建筑影响因素更多,影响的力度也更大,一旦发生城市建筑墙体诱发的火灾,后果不堪设想。
        结语
        近年来,我国建筑材料的需求量逐渐增加,建筑人身上的责任也更重,在选用建筑材料的时候,要符合绿色环保理念,在外墙保温施工过程中,也要考虑材料防火性。未来,科研人员应积极探索分析外墙保温材料的各项化学性能,为可持续发展绿色建筑提供更有意义的方向指引。
        参考文献
        [1]张树广.浅论建筑节能工程外墙保温施工[J].科技经济导刊,2020,28(22):35+34.
        [2]卓萍,王国辉,胡胜利,等.国外建筑外保温系统发展动态[J].消防科学与技术,2010,29(6):462-465.
        [3]卓萍,王国辉,杜霞,等.我国建筑外保温系统发展动态及趋势[J].消防科学与技术,2011,30(1):8-11.
       
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